Observaciones innovadoras de una explosión repetida en el espacio, la nova recurrente LMCN 1968-12a, revelan que se trata de la explosión más caliente de su tipo jamás registrada. Ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite cercana a la Vía Láctea, LMCN 1968-12a es la primera nova recurrente fuera de nuestra galaxia que se ha estudiado en luz infrarroja cercana.
Más allá de sus temperaturas extremas, esta nova también es notable por ser una erupción extremadamente violenta con propiedades químicas únicas que difieren significativamente de las observadas en nuestra galaxia, explicaron los investigadores en un artículo publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Viendo estrellas muertas
Cuando una enana blanca, el núcleo sobrante de una estrella colapsada, orbita estrechamente otra estrella, puede extraer material de esta, lo que provoca fenómenos astronómicos de gran magnitud. Uno de ellos se denomina nova, que significa “nuevo” en latín.
Este evento produce un destello brillante en el cielo, como si hubiera surgido una nueva estrella, y dura unas semanas o meses antes de desvanecerse. Cuando el polvo se disipa, las estrellas originales permanecen (a diferencia de una supernova, que ocurre cuando una estrella se destruye por completo).
En el sistema binario, a medida que la enana blanca roba gas de su compañera más joven, el material acumulado forma un disco de acreción alrededor de ella. La materia se arremolina en el disco y, al alcanzar la superficie de la enana blanca y acumularse, la presión y la temperatura aumentan tanto que desencadenan una rápida combustión del hidrógeno en elementos más pesados. Esto se conoce como reacción termonuclear descontrolada.
Esta reacción produce una explosión de alta energía que expulsa una gran cantidad de material de la superficie de la enana blanca, dando lugar a una nova. La nova se denomina “recurrente” cuando la enana blanca continúa extrayendo más material de su compañera, causando explosiones de energía similares y de corta duración a intervalos regulares que pueden variar desde unos pocos meses hasta varios años.
No se han observado muchas novas recurrentes en nuestra galaxia, y aún menos se han encontrado fuera de la Vía Láctea. El estudio de las novas ayuda a los astrónomos a comprender la dinámica de los sistemas binarios y la influencia de las condiciones ambientales en estas erupciones.
LMCN 1968-12a fue la primera nova recurrente descubierta fuera de nuestra galaxia. Descubierta en 1968, el sistema está formado por una enana blanca y una estrella subgigante roja. Erupciona cada cuatro años y sus erupciones se han observado regularmente desde 1990.
La erupción más reciente ocurrió en agosto de 2024. Tras las observaciones iniciales, el telescopio Magallanes Baade y el telescopio Gemini Sur, ambos en Chile, realizaron observaciones de seguimiento de LMCN 1968-12a en luz infrarroja cercana nueve y 22 días después de la erupción, respectivamente. Las observaciones mostraron la luz emitida por diversos elementos que se energizaron durante la erupción.
Leyendo las líneas que faltan
Los espectros del telescopio Magallanes revelaron un claro pico de silicio ionizado, 95 veces más brillante que la luz emitida por el Sol en todas sus longitudes de onda. Se observó un predominio similar de silicio en los espectros del Gemini, aunque el brillo fue menor. El brillo del silicio fue inesperado, dijo el coautor del estudio Tom Geballe, astrónomo emérito de NOIRLab, y los picos faltantes fueron aún más sorprendentes.
“Habríamos esperado ver también señales de azufre, fósforo, calcio y aluminio altamente energizados”, dijo Geballe en un comunicado.
Sumner Starrfield, coautor del estudio y profesor regente de astrofísica en la Universidad Estatal de Arizona, agregó: “Esta sorprendente ausencia, combinada con la presencia y la gran fuerza de la firma de silicio, implicaba una temperatura de gas inusualmente alta, lo que nuestro modelo confirmó”.
Según las estimaciones del equipo, esta es una de las novas más calientes jamás registradas, con una temperatura del gas expulsado que alcanza los 3 millones de grados Celsius. La violenta erupción, evidenciada por temperaturas tan extremas, sugiere una conexión con las condiciones que rodean la nova.
La Gran Nube de Magallanes tiene menor metalicidad que nuestra galaxia, lo que significa que contiene menos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Esto provoca una mayor acumulación de materia en la superficie de la enana blanca antes de la ignición, lo que provoca explosiones de novas más violentas.
Por el contrario, en sistemas de alta metalicidad, los elementos pesados alteran el proceso. Además, el gas expulsado colisiona con la atmósfera de la estrella compañera, creando un choque que eleva las temperaturas.
Starrfield predijo que el material de baja metalicidad causaría eventos novales más intensos, y las observaciones se han confirmado. Los autores del estudio enfatizaron que el uso de grandes telescopios como el Gemini Sur para estudiar diferentes galaxias mejorará nuestra comprensión de estos procesos en diversos entornos químicos.
Fuente: Live Science.
